pH-Wert einer Benzoesäure-Lösung

fragenstellen123 · Anmeldungsdatum: 19.02.2021 Beiträge: 1373

Hallo an alle,

es handelt sich um die folgende Aufgabenstellung (siehe Anhang). Wie ist man auf die Gleichung Ks gekommen? Ist die Rechnung überhaupt so richtig? Sollte man hier nicht die Handerson-Hasselbalch Gleichung verwenden? Ich kann nachvollziehen, wie man auf die Umformung Ks=x^2/c(Benzoesäure) kommt.

Nobby · Moderator Anmeldungsdatum: 20.10.2014 Beiträge: 6440 Wohnort: Berlin

pH schwacher Säure allgemein

pH = 1/2 · ( pK S - lg ( c ( HA ) )

Deine Rechnung zeigt die nicht logaritmierte Form.

fragenstellen123 · Anmeldungsdatum: 19.02.2021 Beiträge: 1373

Alles klar, danke, aber wie ist man auf diese Umformung Ks=x^2/c(Benzoesäure) gekommen? Das check ich noch nicht.

Nobby · Moderator Anmeldungsdatum: 20.10.2014 Beiträge: 6440 Wohnort: Berlin

Reaktion ist
C6H5COOH => C6HCOO- + H+

Ks = cC6H5COO- * cH+/ cC6H5COOH

Da cH+ = cC6H5COO- = x ist

ergibt sich ks = x^2/cC6H5COOH

Der Rest in Deiner Aufgabe

fragenstellen123 · Anmeldungsdatum: 19.02.2021 Beiträge: 1373

Das check ich noch nicht, warum ist cH+ = cC6H5COO- = x ?
Warum sind beide x?
Ist es nicht sowas wie:
............. C6H5COOH --> C6HCOO- + H+
A:............0,1 mol/L............0
GGW:.......0,1-x..................x.............x

Ks = x^2/ (0,1-x) ??

Ist diese Überlegung falsch?

Nobby · Moderator Anmeldungsdatum: 20.10.2014 Beiträge: 6440 Wohnort: Berlin

Das heißt doch nur aus einem Molekül Benzoesäure entsteht 1 Teilchen H+ und 1 Benzeoatteilchen. Also die Anzahl sind gleich, daher kann man Quadrieren.

Das Massenwirkungsgesetz für A => B + C ist

K = B*C/A

Die Differenz kommt erst zum Tragen, wenn man Gleichgewichte betrachtet.

Ja streng genommen müsste man so rechnen, wie Du es aufgeschrieben hast. Es kommt dann eine quadratische Gleichung raus.
Die Frage ist wie gross ist der Unterschied.?

0,000357 pH unterschied zu den 2,6. Also vernachlässigbar.

fragenstellen123 · Anmeldungsdatum: 19.02.2021 Beiträge: 1373

Vielen Dank für die Erklärung, aber wie bist du auf 0,000357 gekommen? Alsod u meintest ja es sei vernachlässigbar klein, wie finde ich das heraus? Hab's noch nicht ganz gecheckt..

Edit: Also was wäre x in diesem fall? Also 0,1 -x ? Was wäre dieses x?

Nobby · Moderator Anmeldungsdatum: 20.10.2014 Beiträge: 6440 Wohnort: Berlin

Löse die quadratische Gleichung doch mal.

Ks = x^2/ (0,1-x)

Nach x umstellen

Ks*(0,1-x)= x^2

Ks*0,1 - ks*x = x^2

f(x) = x^2 + Ks*x-0,1*ks

x1 = -ks/2+sqr((ks/2)^2 + 0,1*ks)
x2 = -ks/2 - sqr((ks/2)^2 + 0,1*ks)

fragenstellen123 · Anmeldungsdatum: 19.02.2021 Beiträge: 1373

Achso, das ist einfach das lösen einer quadratischen Gleichung. Für x kommt ein sehr geringer wert raus, weshalb wir -x sozusagen vernachlässigen können oder? Aber hätte ich auch irgendwie erkennen können, dass x klein ist, ohne jetzt die Gleichung quadratisch aufzulösen?

Nobby · Moderator Anmeldungsdatum: 20.10.2014 Beiträge: 6440 Wohnort: Berlin

Vergleiche die Ergebnisse

Man kann vereinfachen.

fragenstellen123 · Anmeldungsdatum: 19.02.2021 Beiträge: 1373

Wie meinst mit vereinfachen? pH ist ja 2,6 und die Konz. 0,1 M

Nobby · Moderator Anmeldungsdatum: 20.10.2014 Beiträge: 6440 Wohnort: Berlin

Setz dich mal hin und rechne die Quadratische Gleichung aus und Vergleiche mit dem Ergebnis der vereinfachten Form.